Твердое тело и его характеристики. Закон Гука. Плавление и кристаллизация. Лекция №26

Содержание

Слайд 2

Задачи на повторение Задача №1 За счёт какого источника энергии поднимается

Задачи на повторение

Задача №1 За счёт какого источника энергии поднимается жидкость в

капилляре? Как высота подъёма жидкости в капилляре зависит от его диаметра?
Задача №2 Почему смачивающая жидкость образует в капиллярах вогнутый мениск, а несмачивающая – выпуклый?
Задача №3 Если налить в стакан воду и бросить туда небольшой кусочек пробки, то, покачавшись, пробка «причалит» к стенке. Как заставить пробку плавать в центре стакана?
Дополнительное задание на оценку! Выясните опытном путём, смачивается ли водой резина, алюминий, чугун, стеарин (свеча), листья комнатных растений (герань, фиалки, фикусы…), органическое стекло, фарфор, пластилин и т.д. Самостоятельно сформируйте таблицу и занесите в неё полученные результаты. Поясните результаты. Будет очень замечательно, если данные таблицы вы сопроводите рисунками ;-)
Слайд 3

Ответы Ответ 1: За счёт внутренней энергии жидкости. Высота подъёма жидкости

Ответы

Ответ 1: За счёт внутренней энергии жидкости. Высота подъёма жидкости в капилляре

обратно пропорциональна диаметру капилляра.
Ответ 2: Смачивающая жидкость образует в капилляре вогнутый мениск, так как сила притяжения между молекулами жидкости и твёрдого тела больше силы притяжения между молекулами жидкости. А несмачивающая жидкость образует в капилляре выпуклый мениск, поскольку сила притяжения между молекулами жидкости и твёрдого тела меньше силы притяжения между молекулами жидкости.
Ответ3: Осторожно наполните стакан водой чуть выше краёв. Поверхностное натяжение воды придаст свободной поверхности на краях небольшую выпуклость, и пробка сдвинется к центру.
Слайд 4

Задумайся Мы живем на поверхности твердого тела – земного шара, в

Задумайся

Мы живем на поверхности твердого тела – земного шара, в сооружениях,

построенных из твердых тел.
Наше тело, хотя и содержит 65% воды (мозг – 80%) тоже считают твердым.
Орудия труда, машины, также сделаны из твердых тел. Специальная область физики – физика твердого тела, изучает строение и свойства твердых тел.
В промышленности широко используют свойства твердого тела: механические, тепловые, электрические, оптические.

8

Слайд 5

Слайд 6

Слайд 7

Виды твёрдых тел 1.кристаллические – атомы или молекулы расположены упорядоченно. Образуя

Виды твёрдых тел

1.кристаллические – атомы или молекулы расположены упорядоченно. Образуя кристаллическую

решётку, т.е. существует дальний порядок в расположении атомов
2.аморфные – есть ближний порядок в расположении атомов и молекул
3.композиты - искусственно созданный неоднородный сплошной материал, состоящий из двух или более компонентов с чёткой границей раздела между ними.
Слайд 8

Кристаллы – это твердые тела, атомы или молекулы которых занимают определённые,

Кристаллы – это твердые тела, атомы или молекулы которых занимают определённые,

упорядоченные положения в пространстве (периодичность дальнего порядка)

Кристаллическая сера

Поваренная соль (NaCl)

Кристаллы меди (Cu)

Кристаллик сахара

Кристалл медного купороса

слюда

снежинка

кристалл
воды

Слайд 9

Что общего вы заметили? Главное в кристалле – правильная внешняя форма,

Что общего вы заметили?

Главное в кристалле – правильная внешняя форма,

а также зависимость физических свойств от направления в кристалле – анизотропия.

Кристаллическая структура
сфалерита (слева) и халькопирита (справа).

Структура каменной соли (а) и алмаза (б).

Слайд 10

Сравнительная характеристика Необычайно твердый Прозрачный Не проводит электрический ток (диэлектрик) Имеет

Сравнительная характеристика

Необычайно твердый
Прозрачный
Не проводит электрический ток (диэлектрик)
Имеет большую теплопроводность
Обработанные алмазы-

брильянты
Мягок (легко расщепляется)
Непрозрачен
Электропроводен (изготавливают электроды)
Жаропрочен
Не похож на драгоценный камень

Перестроение кристаллической решетки
P=10ГПа
t=20000С

Алмаз

Графит

Слайд 11

Кристаллические тела Монокристаллы Поликристаллы тела, представляющие собой одиночные кристаллы (поваренная соль,

Кристаллические тела

Монокристаллы

Поликристаллы

тела, представляющие собой одиночные кристаллы (поваренная соль, выращенный кристалл)

тела, состоящие

из множества, расположенных беспорядочно мелких кристаллов, сросшихся между собой (кусок сахара, металлы)
Слайд 12

Аморфные тела У них нет строго порядка в расположении атомов. Только

Аморфные тела

У них нет строго порядка в расположении атомов. Только

ближайшие атомы-соседи располагаются в некотором порядке (нет строгой повторяемости).
Слайд 13

Слайд 14

Твердые тела Кристаллические Аморфные Не имеют кристаллической решетки Не имеют определенной

Твердые тела

Кристаллические

Аморфные

Не имеют кристаллической решетки
Не имеют определенной температуры плавления

Изотропны, т.е. имеют одинаковые свойства по всем направлениям
Обладают текучестью
Имеют только ближний порядок расположения атомов
Способны переходить в кристаллическое и жидкое состояние

Кристаллическое строение, кристаллическая решетка
Имеют определенную температуру плавления, например:
медь,t плавления =10830С
цинк,t плавления =4200С
алюминий,t плавления =6000С
Анизотропны, т.е. их физические свойства зависят от направления в кристалле

Слайд 15

Композиты Состав композитов 1.матрица – полимерные металлические, углеродные, керамические материалы 2.наполнитель – нитевидные кристаллы, волокна, проволока

Композиты

Состав композитов
1.матрица – полимерные металлические, углеродные, керамические материалы
2.наполнитель – нитевидные кристаллы,

волокна, проволока
Слайд 16

Примеры композитов: железобетон – бетон + стальная арматура железографит – металлокерамика

Примеры композитов:
железобетон – бетон + стальная арматура
железографит –

металлокерамика (Fe=95-98%, графит=2-5%)
стеклопластик – смесь стеклянных волокон и отвердевшей смолы
кости человека и животных – коллаген + минеральное вещество
Слайд 17

Механические свойства характеризуют способность материала сопротивляться воздействию внешних сил. Силы притяжения

Механические свойства характеризуют способность материала сопротивляться воздействию внешних сил.
Силы притяжения и

отталкивания обуславливают механическую прочность твердых тел, т.е. их способность противодействовать изменению формы и объема.
Растяжению тел препятствуют силы межатомного притяжения, а сжатию – силы отталкивания.
Слайд 18

Слайд 19

Слайд 20

Слайд 21

Слайд 22

Слайд 23

Слайд 24

Слайд 25

Слайд 26

Слайд 27

Слайд 28

Слайд 29

Проверь себя

Проверь себя